第20章電與磁第三節(jié)電磁鐵電磁繼電器人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)2025-2026學(xué)習(xí)目標(biāo)了解電磁鐵的定義、構(gòu)造及工作原理掌握影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素（重點(diǎn)）理解電磁繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理及作用（難點(diǎn)）認(rèn)識(shí)電磁鐵與電磁繼電器的實(shí)際應(yīng)用導(dǎo)入新課問(wèn)題情境如何快速?gòu)狞S沙中分離出細(xì)小的鐵屑？大型機(jī)械所需的強(qiáng)電流，如何實(shí)現(xiàn)安全、精準(zhǔn)的控制？生活實(shí)例電磁起重機(jī)輕松吊起重型鋼鐵貨物。冰箱門封條利用磁性保持密封。這些現(xiàn)象都與“電磁鐵”有關(guān)，今天我們共同探究其奧秘。一、電磁鐵的基礎(chǔ)認(rèn)知定義內(nèi)部插入鐵芯的通電螺線管，其磁性遠(yuǎn)強(qiáng)于無(wú)鐵芯的螺線管。構(gòu)造線圈（絕緣導(dǎo)線繞制）+鐵芯（軟鐵/純鐵，易磁化易退磁）。原理電流的磁效應(yīng)，鐵芯磁化后磁場(chǎng)與螺線管磁場(chǎng)疊加增強(qiáng)?；咎攸c(diǎn)通電有磁性，斷電無(wú)磁性，磁性強(qiáng)弱可控制。電磁鐵結(jié)構(gòu)示意圖二、探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素提出問(wèn)題電磁鐵磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？猜想假設(shè)可能與電流大小、線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法控制變量法（控制其他量不變，研究單一因素影響）、轉(zhuǎn)換法（用吸引曲別針數(shù)量判斷磁性強(qiáng)弱）實(shí)驗(yàn)器材與設(shè)計(jì)器材清單匝數(shù)不同的電磁鐵2個(gè)、電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、曲別針、導(dǎo)線電路設(shè)計(jì)采用串聯(lián)電路，以保證流經(jīng)不同匝數(shù)電磁鐵的電流相等。關(guān)鍵操作通過(guò)滑動(dòng)變阻器改變電流大小；更換帶鐵芯或無(wú)鐵芯的裝置，探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。實(shí)驗(yàn)1：與電流大小的關(guān)系控制條件線圈匝數(shù)相同、有鐵芯操作步驟移動(dòng)滑片改變電流，記錄吸引曲別針數(shù)量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象電流越大（電流表讀數(shù)大），吸引曲別針越多實(shí)驗(yàn)結(jié)論匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)2：與線圈匝數(shù)的關(guān)系控制條件電流大小相同、有鐵芯操作步驟接入200匝和400匝電磁鐵，對(duì)比吸引曲別針數(shù)量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象400匝電磁鐵吸引曲別針更多（200匝吸7枚，400匝吸12枚）結(jié)論電流一定時(shí)，匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)核心發(fā)現(xiàn)：線圈匝數(shù)是影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的關(guān)鍵因素之一。實(shí)驗(yàn)3：與有無(wú)鐵芯的關(guān)系控制條件電流相同、匝數(shù)相同（200匝）操作步驟對(duì)比帶鐵芯與無(wú)鐵芯裝置的吸引效果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象帶鐵芯吸引10枚，無(wú)鐵芯僅2枚實(shí)驗(yàn)結(jié)論有鐵芯時(shí)磁性遠(yuǎn)強(qiáng)于無(wú)鐵芯電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)與總結(jié)磁性有無(wú)由電流的通斷直接控制，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。磁性強(qiáng)弱由電流大小、線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯靈活調(diào)節(jié)。磁極方向由電流的方向精確控制，改變電流即反轉(zhuǎn)磁極。核心特性總結(jié)可控制：通斷自如可調(diào)節(jié)：強(qiáng)弱可變可反轉(zhuǎn)：磁極可控電磁鐵的應(yīng)用（一）電磁起重機(jī)通電時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大吸力搬運(yùn)鋼鐵，斷電后釋放，廣泛應(yīng)用于碼頭與工地。電鈴利用電磁鐵吸合與釋放銜鐵，驅(qū)動(dòng)小錘敲擊鈴?fù)?，?shí)現(xiàn)循環(huán)發(fā)聲。電磁閥門控制流體的通斷，如洗衣機(jī)的進(jìn)水與排水，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。電磁起重機(jī)在港口作業(yè)電磁鐵的應(yīng)用（二）磁懸浮列車原理：利用常導(dǎo)型電磁鐵異名磁極相互吸引，使列車懸浮于軌道上方。特點(diǎn)：阻力小、速度快，最高時(shí)速可達(dá)500km/h。電磁選礦機(jī)應(yīng)用：用于從礦石中高效分離出鐵磁性物質(zhì)，是現(xiàn)代冶金工業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。上海磁懸浮列車三、電磁繼電器的引入問(wèn)題情境大型電機(jī)工作電流達(dá)數(shù)百安，直接操作開關(guān)危險(xiǎn)怎么辦？解決方案電磁繼電器——用弱電流控制強(qiáng)電流的“安全開關(guān)”電磁繼電器的構(gòu)造核心部件電磁鐵：產(chǎn)生磁力的核心元件銜鐵：受磁力吸引并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作彈簧：斷電后使銜鐵復(fù)位動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)：控制工作電路通斷電路組成低壓控制電路：安全操作部分高壓工作電路：被控制的負(fù)載部分工作原理控制開關(guān)閉合電磁鐵通電生磁→吸下銜鐵→觸點(diǎn)接觸→電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制開關(guān)斷開電磁鐵斷電失磁→彈簧復(fù)位→觸點(diǎn)分離→電機(jī)停止實(shí)質(zhì)由電磁鐵控制的自動(dòng)開關(guān)電磁繼電器控制電路示意圖電磁繼電器的作用與優(yōu)勢(shì)核心作用用低電壓、弱電流電路，控制高電壓、強(qiáng)電流電路的通斷附加優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)程操縱：實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離設(shè)備的控制，無(wú)需人工現(xiàn)場(chǎng)操作。自動(dòng)控制：作為自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，響應(yīng)預(yù)設(shè)信號(hào)完成動(dòng)作。安全報(bào)警：隔離高壓電路，保護(hù)人員安全，并在異常時(shí)觸發(fā)警報(bào)。應(yīng)用實(shí)例1：水位報(bào)警器核心結(jié)構(gòu)水位監(jiān)測(cè)金屬塊A控制電路與電磁鐵紅綠雙色指示燈工作過(guò)程水位未達(dá)A：控制電路斷開，綠燈亮水位達(dá)A：控制電路接通，紅燈亮并報(bào)警水位報(bào)警器原理示意圖應(yīng)用實(shí)例2：溫度自動(dòng)報(bào)警器關(guān)鍵元件水銀溫度計(jì)（利用水銀導(dǎo)電性）電磁鐵電鈴觸發(fā)條件溫度升高，水銀面接觸金屬絲，接通控制電路，電磁鐵吸合銜鐵，電鈴發(fā)聲報(bào)警。溫度報(bào)警器原理圖中考真題演練（1）題目：通電螺線管插入鐵芯后磁性大大增強(qiáng)，原因是（）A鐵芯本身有磁性B電流增大C匝數(shù)增加D螺線管與鐵芯磁場(chǎng)疊加解析：鐵芯磁化后產(chǎn)生的磁場(chǎng)與螺線管本身的磁場(chǎng)疊加，使總磁場(chǎng)強(qiáng)度大大增強(qiáng)。（詳見第4頁(yè)原理）中考真題演練（2）電磁繼電器控制電路如圖，下列說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)在控制電路中B.實(shí)質(zhì)是電磁鐵控制的開關(guān)C.目的是節(jié)約用電D.僅方便操作答案：B（解析：見第15頁(yè)實(shí)質(zhì)定義）知識(shí)點(diǎn)梳理模塊核心內(nèi)容電磁鐵定義：帶鐵芯的通電螺線管；影響因素：電流、匝數(shù)、鐵芯；優(yōu)點(diǎn)：三控特性電磁繼電器構(gòu)造：兩電路五部件；原理：電磁鐵吸合銜鐵；作用：弱控強(qiáng)、遠(yuǎn)距離控制